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為了在基地之間靈活調(diào)度電力，日本的企業(yè)等開始開發(fā)新送配電系統(tǒng)。利用這種系統(tǒng)，就可在發(fā)生災害時避免停電，并高效利用可再生能源等。
東日本大地震引發(fā)了核電站事故，這使得建立可抵御自然災害、充分利用地區(qū)可再生能源的供電體制成為當務(wù)之急。在這種形勢下，目前有關(guān)方面正在進行使用名為“電力路由器”的裝置，靈活調(diào)度地區(qū)所發(fā)電力的電力系統(tǒng)實證實驗。
“電力售貨亭”成為可能
其中之一，就是2011年9月成立的“數(shù)字電網(wǎng)聯(lián)盟”提倡的“數(shù)字電網(wǎng)”。其特點在于，包括發(fā)電設(shè)備及用電方在內(nèi)，由名為“數(shù)字電網(wǎng)路由器”的裝置(電力路由器)統(tǒng)籌管理一定范圍的地區(qū)，通過電力路由器調(diào)度地區(qū)電力。
電力路由器與現(xiàn)有電網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相連。根據(jù)相當于互聯(lián)網(wǎng)地址的“IP地址”識別電源及基地，由此就可進行“將A地區(qū)的風力發(fā)電電力送往B地區(qū)的電力路由器”等控制。在電網(wǎng)因發(fā)生災害而停止供電時，電力路由器之間可相互調(diào)度蓄電池存儲的電力，從而防止造成地區(qū)停電。
提供此項服務(wù)的是“能源服務(wù)提供商”，相當于電力版互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應商。
數(shù)字電網(wǎng)聯(lián)盟將進一步發(fā)展數(shù)字電網(wǎng)體制，力爭構(gòu)筑像交易所一樣，可實時買賣電力的體制。具體而言，就是結(jié)合利用互聯(lián)網(wǎng)結(jié)算系統(tǒng)，在結(jié)算后的一定時間內(nèi)向特定地點供應電力，這種服務(wù)被稱為“電力售貨亭”。 數(shù)字電網(wǎng)聯(lián)盟于今年5月設(shè)立業(yè)務(wù)公司，開始在肯尼亞無電地區(qū)進行實證實驗。聯(lián)盟代表理事、東京大學研究生院工學系研究科技術(shù)經(jīng)營戰(zhàn)略學專業(yè)特聘教授阿部力也說：“基本上可結(jié)合利用現(xiàn)有技術(shù)。力爭2015年實現(xiàn)目標”。 日本VPEC公司目前正在開發(fā)不使用互聯(lián)網(wǎng)交換電力信息，而是使電力本身攜帶信息進行電力調(diào)度的系統(tǒng)。
電力路由器(數(shù)字電網(wǎng)路由器)的實驗情形
VPEC正在進行開發(fā)的是名為“ECO網(wǎng)絡(luò)”的供電系統(tǒng)。配備蓄電池的電力路由器統(tǒng)籌管理包括發(fā)電設(shè)備和用電方在內(nèi)的一定范圍的地區(qū)。其特點在于，電力路由器可根據(jù)蓄電池的剩余電量，改變輸出電力的頻率。
例如，作為商用電源供應的交流電源在不同地區(qū)使用的頻率不同，在日本東部地區(qū)為50赫茲，日本西部地區(qū)為60赫茲。ECO網(wǎng)絡(luò)就是將這種頻率差異用作蓄電池剩余電量信息。
電力路由器根據(jù)來自相鄰電力路由器的頻率，判斷相鄰基地的剩余電量。根據(jù)其差距，自主調(diào)度電力。這樣一來，便可自動消除局部電力短缺，合理調(diào)度系統(tǒng)電網(wǎng)的電力，供應給下游。
所利用的頻率僅需在現(xiàn)有商用電源的基礎(chǔ)上增減0.2赫茲即可，因此可直接使用現(xiàn)有家電。VPEC社長永田敏說：“由于無需使用互聯(lián)網(wǎng)等交換信息，因此基礎(chǔ)設(shè)施比較簡單。也可抵御災害�！�
VPEC目前正在與大阪燃氣公司及早稻田大學共同進行實證實驗，此前一直在大阪燃氣的酉島電力實驗場，使用多個電力路由器進行工作驗證。今后計劃在日本國內(nèi)多個基地開始進行實際負荷試驗。ECO網(wǎng)絡(luò)計劃用于新開發(fā)的住宅區(qū)、島嶼及新興市場國家無電地區(qū)等，力爭2015年實現(xiàn)商用化。
通過直流供電提高效率
日本NTT設(shè)施公司目前也在進行基地間相互調(diào)度電力的系統(tǒng)實證實驗。其研究在2012年被日本環(huán)境省選為“全球變暖對策技術(shù)開發(fā)及實證研究事業(yè)”項目。研究期間為3年，研究費大約為8億日元。
研究項目名為“為實現(xiàn)電源獨立及分布型能源社會，而開發(fā)直流式地區(qū)間能源相互調(diào)度系統(tǒng)”。在基地間調(diào)度電力，這與上文提到的數(shù)字電網(wǎng)及ECO網(wǎng)絡(luò)相同，但其特點在于，力爭使用直流電進行送配電。
太陽能發(fā)電所發(fā)電力及蓄電池中存儲的電力都是直流電，實際供應給家庭、大廈及工廠等時，需要將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟�。這一轉(zhuǎn)換在效率方面會造成損失，而且，在結(jié)構(gòu)方面也存在弱點。NTT設(shè)施公司能源事業(yè)本部技術(shù)部負責部長廣瀬圭一認為：“通過實現(xiàn)直流供電，可使效率提高10%到15%。”
今年是實驗的第2年，NTT設(shè)施計劃在山形市內(nèi)及北海道帶廣市內(nèi)的實際環(huán)境中設(shè)置各種裝置進行實驗。計劃設(shè)置以直流電運轉(zhuǎn)的電視及冰箱等家電，實施模擬向普通家庭供電的實驗。
